Оглавление:
Влияние различных факторов на теплообмен при конденсации
- Влияние различных факторов на теплообмен при конденсации. Уравнения (28-5) и (28-6) относятся к неподвижной или медленно движущейся паре (w <10 м / с). Когда движение пара совпадает с движением пленки конденсации , Толщина конденсированной пленки уменьшается, а коэффициент теплопередачи увеличивается.
Из-за близкого движения паровой и конденсатной пленки толщина последней увеличивается, а коэффициент теплопередачи уменьшается. Однако, если скорость пара относительно высока, конденсатная пленка будет разрушена, и коэффициент теплопередачи значительно возрастет. Во время конденсации
перегретого пара температура возле стенки постепенно снижается, и насыщенный пар фактически конденсируется. испарения и тепло «перегрева r» = r + cp (/ — / „) в конденсат, где cp — среднее значение перегретого пара при определенном давлении. / -Температура перегретого пара, поэтому коэффициент теплопередачи для
В результате при конденсации перегретый пар передает тепло Людмила Фирмаль
конденсации перегретого пара можно рассчитать по той же формуле, что и насыщенный пар, но вместо теплоты испарения r необходимо подставить величину r \ Это объясняется тем, что в случае tcr </ n пар конденсируется в пленке конденсации и температура / всегда устанавливается на границе. Состояние поверхности конденсатора также играет большую роль. Трубы, покрытые ржавчиной высокой шероховатости, значительно увеличивают толщину
конденсационной пленки и снижают коэффициент теплопередачи более чем на 30% по сравнению с гладкими и чистыми поверхностями. Смесь различных газов в паре значительно снижает теплопередачу при конденсации. Уменьшение теплопередачи происходит из-за того, что пар конденсируется, газ или воздух остаются на холодной стенке в виде слоя, а молекулы пара проникают
только из ядра потока за счет диффузии, тем самым значительно увеличивая тепловое сопротивление пленки. вы. Таким образом, если в паре присутствует 1% воздуха, коэффициент теплопередачи во время конденсации уменьшается на 60% (для движущегося пара влияние воздуха уменьшается). Большое значение для получения высокого коэффициента теплопередачи при конденсации пара имеет правильное размещение трубы конденсатора. Обычно вертикально
- расположенные трубы конденсатора закрываются каждые 10 см, и конденсат удаляется с поверхности трубы, увеличивая теплопередачу в 2-3 раза. Размещение трубных пучков по горизонтали может быть очень эффективным, когда поток конденсата из верхней трубы течет в небольшую «часть» поверхности нижней трубы, то есть падает с горизонтальным диаметром *. Протестируйте и попробуйте вопросы! Перейти к главе XXVIII ✓ ■ * 1. При каких условиях происходит
процесс кипения и конденсации? 2. Где образуются пузырьки пара? 3: что такое кипение называется пузыри и пленки? , 4. Какова критическая точка кипения? 5. Какое уравнение рекомендуется для определения коэффициента теплопередачи при пузырьковом кипении жидкости? 6. Какой тип конденсации? ■ -7. Что определяет значение коэффициента теплопередачи при конденсации? 8.
Напишите уравнение вертикальной теплопередачи горизонтальной стены. 9. Напишите аналогичное уравнение для теплообмена при конденсации. 10. Как образуется конденсатная масса? 11. 12. Как состояние поверхности влияет на теплообмен? 13. Как газовые примеси влияют на теплообмен во время конденсации? — 14. Как положение теплообменной поверхности конденсатора влияет на теплообмен?
Каково направление движения пара при теплопередаче? Людмила Фирмаль
Пример 28-1. Рассчитайте коэффициент теплопередачи и количество пара в кипящей воде. Приобретите в течение 1 часа в испарителе с общей площадью поверхности F = 5 м2. Температура стенки испарителя составляет tCT ~ = 156 ° C. Давление пара составляет 4,5 бар. ^ Температура насыщения при данном давлении / л = 148 ° C. Теплота испарения r = 2120,9 кДж! Кг \ Разница температур между поверхностью и паром М = / ст-тм = 8 °. Коэффициент теплопередачи
определяется по уравнению (28-3). a = 46 D / 2’33r0’5 = 46 • 82’33 • 4,50’6 = 12850 Вт / (м * град). «Количество переданного тепла Q = aMF = 12150. 8 • 5 = 515000 Вт = 515 билетов. Количество пара, генерируемого каждый час испарителем, 515000-3600 т = — = около 75 кг / час 2120900 Пример 28-2. Определить коэффициент теплопередачи от пара к вертикальной трубе для конденсата. Наружный диаметр трубы — d = 30
мм, высота — I = 3 м, температура поверхности — st / 11 ° C. Высушенный насыщенный пар конденсируется на поверхности трубы при давлении p-0,04 бар и температуре tH = 29 ° C. Значение определяется ,. /cf==0.5(11+29)=20 ° C; p = 998,2 кг / м9: I = 0,515 Вт / (м • град); v = 1,006. 10 «6 мУсек; Теплота испарения при tB-29 ° C равна g = 2432,3 кДж1 кг. Коэффициент теплопередачи определяется по уравнению (28-5). ‘Over = L4 315Q Вт / (м2 град). 1 сверху; 006. S-6.3-18 4 \ Количество тепла,
передаваемого на поверхность трубы, составляет Q = aFM = 3160. 3,14. 0.03-3. С 18 = 16 000 Разделите количество тепла, полученного теплом испарения, чтобы получить количество образовавшегося конденсата. Q 16000-3600 ‘/ t = — = — = 79 кг ч. г 2432300. Для горизонтального размещения труб при тех же условиях мы получаем. » n 70 l 9 ”81 • 998,2” 2432300 • 0,515 с * CQOa // 2 л Количество тепла, передаваемого на поверхность трубы, Q = 6320 • 3.14. 0.03. 3 «• 18» 32 200 Вт. ■ -Количество образовавшегося конденсата 32200-3600 .g o ‘ t = ———— = 158 кг / час. 2432300 В горизонтальном трубопроводе конденсат вдвое больше, чем в вертикальном трубопроводе.
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Теплообмен при кипении жидкости | Общие сведения о тепловом излучении |
| Теплообмен при конденсации пара | Основные законы теплового излучения |
